package com.stephen.data.sort;

/**
 * @author: stephen
 * @create: 2020-01-31 20:49
 * @description: 归并排序
 * 800w数据,2秒左右,跟快速排序差不多
 */
public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) {
        // int[] arr = {1,0,5,2,7};
        // int[] temp = new int[arr.length];
        // mergeSort(arr,0,arr.length - 1,temp);
        //
        // System.out.println("归并排序后:" + Arrays.toString(arr));

        // 测试排序时间
        int[] arrTest = new int[80000000];
        for (int i = 0; i < 80000000; i++) {
            arrTest[i] = (int)(Math.random() * 8000000);
        }
        int[] temp = new int[arrTest.length];
        long start = System.currentTimeMillis();
        mergeSort(arrTest,0,arrTest.length - 1,temp); // 9743 ms
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.printf("排序时长: [%d]毫秒",end - start); //[10043]毫秒
    }

    /**
     * 拆分 + 合并
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     * @param temp
     */
    public static void mergeSort(int[] arr,int left,int right,int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            // 向左递归进行分解
            mergeSort(arr,left,mid,temp);
            // 向右递归进行分解
            mergeSort(arr,mid + 1,right,temp);
            // 合并
            merge(arr,left,mid,right,temp);
        }
    }

    /**
     * 合并方法
     * @param arr 要排序的原数组
     * @param left 左边有序序列的初始索引
     * @param mid 中间索引
     * @param right 右边索引
     * @param temp 做中转的数组
     */
    public static void merge(int[] arr,int left,int mid,int right,int[] temp) {
        // System.out.println("合并----------");
        int i = left; // 左边有序序列的初始索引
        int j = mid + 1; // 右边有序序列的初始索引
        int t = 0; // 指向temp数组的当前索引

        // (一)
        // 先把左右两边(有序)的数据按照规则填充到temp数组
        // 直到左右两边的有序序列,有一边处理完毕为止
        while (i <= mid && j <= right) {
            // 若左边有序序列的当前元素,小于等于右边有序序列的当前元素
            // 则将左边的当前元素,拷贝到temp数组中
            // 同时将t和i都后移一位

            // 左边的小
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            } else { // 右边的小
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }
        // (二)
        // 把剩余数据的一边数据依次全部填充到temp中
        while (i <= mid) { // 左边还有剩余元素
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }

        while (j <= right) { // 右边还有剩余元素
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }
        // (三)
        // 将temp数组拷贝到arr,并不是每次都拷贝所有
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        // System.out.printf("tempLeft=%d right=%d \n",tempLeft,right);
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }

    }

}
